面向城市空中交通系统中 eVTOL 车辆的吞吐量最大化起飞调度

城市空中交通（UAM）通过使用电垂直起降（eVTOL）车辆在城市地区提供按需空中交通，作为解决当前交通拥堵问题的解决方案。有效的交通管理对于 UAM 系统的高效运行尤为关键，尤其是在高需求场景下。本文提出了一种用于按需 UAM 系统中 eVTOL 冲突免疫起飞调度的集中框架。具体而言，我们提供了一种调度策略，称为 VertiSync，它联合调度 UAM 车辆来服务 trip 请求和 rebalancing，受制于安全裕度和能源要求。我们刻画了 VertiSync 的系统级吞吐量，该吞吐量决定了平均等待时间从稳定转为递增的需求阈值。我们证明，在 fleet 规模足够大且 UAM 网络具有特定对称性质时，所提出的策略可最大化吞吐量。我们通过针对洛杉矶的案例研究，展示了 VertiSync 的性能，表明其比先到先服务调度策略显著降低了平均乘客等待时间。